Новости

🗒 Исследователи Пермского политеха предложили математическую модель, которая учитывает напряжения, элементы крепи скважины и тип перфорации; с ее помощью можно анализировать напряженное состояние обсадной колонны, цементного камня и участка породы вблизи скважины. Это дает возможность оценивать, как условия вскрытия пласта и применяемые материалы для цементирования скважины отразятся на ее устойчивости и продуктивности, сообщает пресс-служба вуза.

📉 Актуальность данной проблемы очевидна, поскольку существующие модели оценки состояния прискважинной зоны пласта обычно не учитывают геометрию каналов кумулятивной перфорации – одного из распространенных способов «вскрытия» пласта, то есть получения гидродинамической связи между скважиной и пластом. Ученые нашли способ сделать моделирование более точным путем разработки численной конечно-элементной модели, в которой используются контактные элементы для оценки взаимодействия между обсадной колонной, цементным камнем и нефтенасыщенной породой. Она представляет собой совокупность уравнений, куда можно подставить необходимые данные и рассчитать распределение напряжений, оценить запас прочности и устойчивость крепи скважины и горных пород. Аналогов такой реалистичной модели на практике нет, подчеркивают авторы.

«Модель позволяет вычислить то, насколько околоскважинная зона и элементы крепи способны выдерживать оказываемую на них нагрузку. Так, наши расчеты показали, что запас прочности цементного камня составляет 2–3 единицы, а коэффициент запаса прочности обсадной колонны – 3–4 единицы, что говорит о высокой степени устойчивости. Наиболее слабой зоной является область рядом с перфорационными каналами, поскольку именно здесь возникают области разрушения как от растягивающих, так и от сжимающих нагрузок», – рассказал об особенностях работы с моделью один из авторов, заведующий кафедрой «Нефтегазовые технологии» Сергей Чернышов.

⚡️ Ученые подчеркивают, что благодаря новой разработке более точное моделирование может предупредить проблемы, связанные со снижением продуктивности скважины, и обеспечить ее эффективную работу.